一种钟罩式高压注液机

技术领域

本发明涉及电池生产设备领域，具体而言，涉及一种钟罩式高压注液机。

背景技术

在锂电池的生产过程中，需要对电池注电解液，电池注液后，需要将装载在治具内的电池移送至高压钟罩装置内进行静置，以保证电解液充分渗入电池内部。目前的注液机布局不合理，电池注液后至静置装置之间、以及静置后至下料装置之间均存在较长的移送距离，一方面影响生产节拍，降低了注液的效率；另一方面设备占用空间大，不利于设备的布置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钟罩式高压注液机，能够实现电池注液、静置、以及下料全过程的自动化，且布局合理，电池能够在各个工序之间快速自动转移，有效节省移送时间，提升注液效率。

一种钟罩式高压注液机，包括注液装置、移载装置、以及静置装置；

所述注液装置包括电池进料线和电池出料线，所述电池进料线和电池出料线分别设有进料缓存工位和出料缓存工位；

所述移载装置包括移载轨道和移载小车，所述移载小车可沿所述移载轨道移动，所述进料缓存工位和出料缓存工位与所述移载轨道相邻；

所述静置装置包括若干高压钟罩装置，若干所述高压钟罩装置排列于所述移载轨道远离所述注液装置的一侧；

所述移载小车可将所述进料缓存工位的电池治具取出并置入所述高压钟罩装置进行静置，或将完成静置的电池治具从高压钟罩装置取出并放置于所述储料缓存工位。

在上述技术方案中，移载装置的移载轨道与与进料缓存工位和储料缓存工位同时相邻，且静置装置设于移载轨道的另一侧，使得电池在经过注液后，能够通过移载小车快速转移至高压钟罩装置进行静置，而完成静置的电池同样能够通过移载小车快速转移至电池出料线的出料缓存工位，整体布局紧凑合理，在实现电池注液、静置、以及下料全过程的自动化的同时，使电池在各个工序之间能够快速转移，有效提升注液的效率。

进一步的，所述电池进料线包括上料段，所述电池出料线包括下料段，所述上料段和下料段平行且输送方向相反，所述上料段沿其输送方向的两端分别设有电池上料工位和注液杯上料工位，所述下料段沿其输送方向的两端分别设有注液杯下料工位和电池下料工位，所述注液杯上料工位与注液杯下料工位之间设有用于将注液杯从所述注液杯下料工位移送至所述注液杯上料工位的注液杯转移机构，所述电池下料工位与电池上料工位之间设有用于将托板从所述电池下料工位移送至所述电池上料工位的托板回流线。

在上述技术方案中，上料段和下料段平行且输送方向相反，通过在注液杯上料工位和注液杯下料工位之间设置注液杯转移机构，能够将取下的注液杯从下料段快速回流至上料段，同样，在电池下料工位与电池上料工位之间设置托板回流线，能够将完成电池下料后的托板快速回流至上料段，从而实现治具的快速回流，保证生产节拍，进一步提升注液效率。

进一步的，所述电池进料线还包括前称重分选段，所述前称重分选段的出料端与所述电池上料工位对接，所述前称重分选段包括电池上料输送带、前分选机械手、前称重组件、以及前缓存料带，所述电池上料输送带与所述前缓存料带相邻设置，所述前分选机械手架设于所述前称重组件上方且可在所述电池上料输送带和前缓存料带之间移动。

在上述技术方案中，电池通过电池上料输送带上料，前分选机械手将电池移送至前称重组件进行称重，合格的电池将被移送至电池上料工位上料至托板，而不合格的电池将被移出至前缓存料带。通过前称重分选段能够对电池进行注液前的称重分选，保证电池注液的质量。

进一步的，所述电池进料线还包括注液段，所述注液段的入料端与所述注液杯上料工位对接，出料端与所述进料缓存工位对接，所述注液段包括气密性检测机构和注液机构，所述气密性检测机构用于检测所述治具的气密性，所述注液机构用于对电池注电解液。

在上述技术方案中，注液段能够对电池进行注液，具体的，电池在上料至托板并安装注液杯后进入注液段，通过气密性检测机构进行气密性检测，保证注液时的气密性，随后通过注液机构对电池注入电解液，注液完成后进入进料缓存工位，待移载小车将治具连同电池整体转移至高压钟罩装置进行静置。

进一步的，所述电池出料线包括抽废液机构，所述抽废液机构设于所述出料缓存工位与所述注液杯下料工位之间。

在上述技术方案中，抽废液机构能够在电池静置后，将残留在电池注液口附件的电解液抽出，以保证电池的清洁和质量。

进一步的，所述电池出料线包括后称重分选段，所述后称重分选段的入料端与所述电池下料工位对接，所述后称重分选段包括电池下料输送带、后分选机械手、后称重组件、以及后缓存料带，所述电池下料输送带与所述后缓存料带相邻设置，所述后分选机械手架设于所述后称重组件上方且可在所述电池下料输送带和后缓存料带之间移动。

在上述技术方案中，后称重分选段能够对注液后的电池进行后加工工序，具体的，注液后的电池从托板取出后，通过后分选机械手夹取并移送至后称重组件进行称重，重量合格的电池再由分选机械手夹取并放置与电池下料输送带，而重量不合格的电池将被放置于后缓存料带待进行补液。通过后称重分选段能够对注液后的电池进行分选，保证电池的注液品质。

进一步的，所述电池下料输送带沿其输送方向依次设有用于擦拭电池注液口的擦拭机构、用于对电解液不足的电池进行补液的补液机构、用于对电池注液孔进行封钉的封钉机构、以及用于将封钉不良的电池分选出来的不良分选机构。

在上述技术方案中，擦拭机构能够对电池的注液口进行擦拭，保证电池注液口的清洁，避免残留的电解液腐蚀电池表面。补液机构能够对重量不合格的电池进行补电解液，以保证电池内部电解液达到标准。封钉机构能够对电池的注液口封胶钉，保证电池的密封性。不良分选机构能够将封钉不良的电池分选出来，等待进行二次加工，进一步保证电池的质量。

进一步的，所述移载小车包括车体、承载平台、平台升降驱动组件、平移驱动组件、以及取料挂钩组件，所述承载平台可活动地设于车体，所述平台升降驱动组件用于驱使所述承载平台沿竖直方向移动，所述平移驱动组件用于驱使所述承载平台沿水平方向移动，所述取料挂钩组件设于所述承载平台，所述取料挂钩组件可相对于所述承载平台沿水平方向移动。

在上述技术方案中，平台升降驱动组件能够驱使承载平台竖直移动，以调整承载平台的高度，使其在取料时与治具的高度相匹配，或在放置时与高压钟罩装置的放置位的高度相匹配。平移驱动组件能够驱使承载平台水平移动，取料挂钩组件能够相对于承载平台水平移动，取料时，承载平台水平移动靠近治具，取料挂钩组件伸出承载平台并与治具连接，随后取料挂钩组件复位将治具拉至承载平台，实现治具的自动取料；放置时，承载平台水平移动靠近高压钟罩装置的放置位，随后取料挂钩组件连通治具一起水平移动，从而将治具放入高压钟罩装置。通过上述结构能够实现电池的自动取料、移送、以及放置，提升了电池移送的效率，保证电池移送的稳定。

进一步的，所述承载平台和所述取料挂钩组件均可双向移动，以从所述车体朝向所述注液装置的一侧或朝向所述高压钟罩装置的一侧水平伸出。

在上述技术方案中，承载平台和取料挂钩组件均可双向移动，使移载小车能够从两个方向进行取料和放置，进而实现治具在进料缓存工位、高压钟罩装置、以及出料缓存工位之间的快速稳定的移动。

进一步的，所述高压钟罩装置包括底座、罩体、承载组件、罩体升降驱动组件、以及锁扣组件，所述罩体与所述底座相对设置，所述承载组件设于所述底座，所述承载组件包括至少两层用于承载治具的承载层，所述承载层沿高度方向排列，所述罩体升降驱动组件可驱使所述罩体竖直升降，所述锁扣组件用于驱使所述底座转动，以使所述底座与所述罩体锁紧。

在上述技术方案中，罩体能够罩在底座上，并通过锁扣组件将罩体紧锁，从而形成密封腔体，使装载于治具内的电池能够进行高压静置，加速电解液渗入电池内部的过程，提升静置效率。同时承载组件包括至少两层承载层，能够同时承载多个治具，提升单个高压钟罩装置能够静置电池的数量，从而提高静置效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：移载装置的移载轨道与与进料缓存工位和储料缓存工位同时相邻，且静置装置设于移载轨道的另一侧，使得电池在经过注液后，能够通过移载小车快速转移至高压钟罩装置进行静置，而完成静置的电池同样能够通过移载小车快速转移至电池出料线的出料缓存工位，整体布局紧凑合理，在实现电池注液、静置、以及下料全过程的自动化的同时，使电池在各个工序之间能够快速转移，有效提升注液的效率。

附图说明

图1为本发明实施例的钟罩式高压注液机的结构示意图。

图2为本发明实施例的注液装置的结构示意图。

图3为本发明实施例的上料段和下料段的结构示意图。

图4为本发明实施例的注液杯转移机构的结构示意图。

图5为本发明实施例的前称重分选段的结构示意图。

图6为本发明实施例的注液段的结构示意图。

图7为本发明实施例的抽废液机构的结构示意图。

图8为本发明实施例的后称重分选段的结构示意图。

图9为本发明实施例的移载小车的结构示意图。

图10为本发明实施例的承载平台的结构示意图。

图11为本发明实施例的取料挂钩组件的结构示意图。

图12为本发明实施例的高压钟罩装置的结构示意图。

图13为本发明实施例的锁扣组件的结构示意图。

附图标号说明：

注液装置1、电池进料线11、上料段111、电池上料工位1111、注液杯上料工位1112、前称重分选段112、电池上料输送带1121、前分选机械手1122、前称重组件1123、前缓存料带1124、注液段113、气密性检测机构1131、注液机构1132、进料缓存工位114、电池出料线12、下料段121、注液杯下料工位1211、电池下料工位1212、抽废液机构122、后称重分选段123、电池下料输送带1231、后分选机械手1232、后称重组件1233、后缓存料带1234、擦拭机构1235、补液机构1236、封钉机构1237、不良分选机构1238、出料缓存工位124、注液杯转移机构13、支架131、导轨132、注液杯夹取机构133、清洗工位134、托板回流线14；移载装置2、移载轨道21、移载小车22、车体221、承载平台222、连接板2221、承载板2222、承载部2223、第一滚轮2224、第二滚轮2225、平台升降驱动组件223、平移驱动组件224、平台平移驱动件2241、驱动齿条2242、取料挂钩组件225、取料平移驱动件2251、座体2252、取料组件2253、取料板22531、取料升降驱动件22532、取料销22533；静置装置3、高压钟罩装置31、底座311、第二驱动齿3111、罩体312、承载组件313、承载层3131、罩体升降驱动组件314、锁扣组件315、锁扣驱动件3151、滑动座3152、第一驱动齿31521。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。

请参考图1，一较佳实施例中，本发明的钟罩式高压注液机主要包括注液装置1、移载装置2、以及静置装置3；

注液装置1包括电池进料线11和电池出料线12，电池进料线11和电池出料线12分别设有进料缓存工位114和出料缓存工位124；移载装置2包括移载轨道21和移载小车22，移载小车22可沿移载轨道21移动，进料缓存工位114和出料缓存工位124与移载轨道21相邻；静置装置3包括若干高压钟罩装置31，若干高压钟罩装置31排列于移载轨道21远离注液装置1的一侧；移载小车22可将进料缓存工位114的电池治具取出并置入高压钟罩装置31进行静置，或将完成静置的电池治具从高压钟罩装置31取出并放置于储料缓存工位。

从上述技术方案可以看出，移载装置2的移载轨道21与与进料缓存工位114和储料缓存工位同时相邻，且静置装置3设于移载轨道21的另一侧，使得电池在经过注液后，能够通过移载小车22快速转移至高压钟罩装置31进行静置，而完成静置的电池同样能够通过移载小车22快速转移至电池出料线12的出料缓存工位124，整体布局紧凑合理，在实现电池注液、静置、以及下料全过程的自动化的同时，使电池在各个工序之间能够快速转移，有效提升注液的效率。

请参考图2和图3，电池进料线11包括上料段111，电池出料线12包括下料段121，上料段111和下料段121平行且输送方向相反，上料段111沿其输送方向的两端分别设有电池上料工位1111和注液杯上料工位1112，下料段121沿其输送方向的两端分别设有注液杯下料工位1211和电池下料工位1212，注液杯上料工位1112与注液杯下料工位1211之间设有用于将注液杯从注液杯下料工位1211移送至注液杯上料工位1112的注液杯转移机构13，电池下料工位1212与电池上料工位1111之间设有用于将托板从电池下料工位1212移送至电池上料工位1111的托板回流线14。

上料段111和下料段121平行且输送方向相反，通过在注液杯上料工位1112和注液杯下料工位1211之间设置注液杯转移机构13，能够将取下的注液杯从下料段121快速回流至上料段111，同样，在电池下料工位1212与电池上料工位1111之间设置托板回流线14，能够将完成电池下料后的托板快速回流至上料段111，从而实现治具的快速回流，保证生产节拍，进一步提升注液效率。

请参考图4，具体的，注液杯转移机构13包括支架131、设于支架131上的导轨132、以及与导轨132滑动连接的注液杯夹取机构133，注液杯夹取机构133可夹取注液杯并沿导轨132移动，以带动注液杯在注液杯上料工位1112和注液杯下料工位1211之间移动。示例性的，注液杯上料工位1112和注液杯下料工位1211相邻设置，导轨132夹设在两者之间，注液杯夹取机构133与导轨132滑动连接，注液杯夹取机构133能够夹取注液杯，并在外部驱动装置的驱动下沿导轨132移动，从而实现将注液杯从注液杯上料工位1112回路至注液杯下料工位1211。

在本实施例中，支架131上设有用于清洁注液杯的清洗工位134，清洗工位134设于注液杯上料工位1112与注液杯下料工位1211之间。清洗工位134能够在注液杯回流的过程中对注液杯进行清洗，从而去除沾附在注液杯上的电解液，避免电解液腐蚀注液杯，延长注液杯的使用寿命。

具体的，清洗工位134包括清洗槽，清洗槽用于装载清洁液，当注液杯转移机构13夹取注液杯移动至与清洗槽相对，注液杯转移机构13驱使注液杯下降并伸入清洗槽内，从而对注液杯进行清洗，布局合理，清洗效率高。

需要说明的是，托板回流线14可采用现有的输送装置，例如输送带或输送辊，其只需要能够实现托板在电池下料工位1212与电池上料工位1111之间移动即可，具体结构本申请在此不作赘述。

请参考图5，电池进料线11还包括前称重分选段112，前称重分选段112的出料端与电池上料工位1111对接，前称重分选段112包括电池上料输送带1121、前分选机械手1122、前称重组件1123、以及前缓存料带1124，电池上料输送带1121与前缓存料带1124相邻设置，前分选机械手1122架设于前称重组件1123上方且可在电池上料输送带1121和前缓存料带1124之间移动。

具体实施时，电池通过电池上料输送带1121上料，前分选机械手1122将电池移送至前称重组件1123进行称重，合格的电池将被移送至电池上料工位1111上料至托板，而不合格的电池将被移出至前缓存料带1124。通过前称重分选段112能够对电池进行注液前的称重分选，保证电池注液的质量。

请参考图6，电池进料线11还包括注液段113，注液段113的入料端与注液杯上料工位1112对接，出料端与进料缓存工位114对接，注液段113包括气密性检测机构1131和注液机构1132，气密性检测机构1131用于检测治具的气密性，注液机构1132用于对电池注电解液。注液段113能够对电池进行注液，具体的，电池在上料至托板并安装注液杯后进入注液段113，通过气密性检测机构1131进行气密性检测，保证注液时的气密性，随后通过注液机构1132对电池注入电解液，注液完成后进入进料缓存工位114，待移载小车22将治具连同电池整体转移至高压钟罩装置31进行静置。

请参考图7，电池出料线12包括抽废液机构122，抽废液机构122设于出料缓存工位124与注液杯下料工位1211之间。抽废液机构122能够在电池静置后，将残留在电池注液口附件的电解液抽出，以保证电池的清洁和质量。可以理解的是，抽废液机构122采用现有的即可，其结构和原理在此不作赘述。

请参考图8，电池出料线12包括后称重分选段123，后称重分选段123的入料端与电池下料工位1212对接，后称重分选段123包括电池下料输送带1231、后分选机械手1232、后称重组件1233、以及后缓存料带1234，电池下料输送带1231与后缓存料带1234相邻设置，后分选机械手1232架设于后称重组件1233上方且可在电池下料输送带1231和后缓存料带1234之间移动。后称重分选段123能够对注液后的电池进行后加工工序，具体的，注液后的电池从托板取出后，通过后分选机械手1232夹取并移送至后称重组件1233进行称重，重量合格的电池再由分选机械手夹取并放置与电池下料输送带1231，而重量不合格的电池将被放置于后缓存料带1234待进行补液。通过后称重分选段123能够对注液后的电池进行分选，保证电池的注液品质。

电池下料输送带1231沿其输送方向依次设有用于擦拭电池注液口的擦拭机构1235、用于对电解液不足的电池进行补液的补液机构1236、用于对电池注液孔进行封钉的封钉机构1237、以及用于将封钉不良的电池分选出来的不良分选机构1238。擦拭机构1235能够对电池的注液口进行擦拭，保证电池注液口的清洁，避免残留的电解液腐蚀电池表面。补液机构1236能够对重量不合格的电池进行补电解液，以保证电池内部电解液达到标准。封钉机构1237能够对电池的注液口封胶钉，保证电池的密封性。不良分选机构1238能够将封钉不良的电池分选出来，等待进行二次加工，进一步保证电池的质量。

请参考图9，移载小车22包括车体221、承载平台222、平台升降驱动组件223、平移驱动组件224、以及取料挂钩组件225，承载平台222可活动地设于车体221，平台升降驱动组件223用于驱使承载平台222沿竖直方向移动，平移驱动组件224用于驱使承载平台222沿水平方向移动，取料挂钩组件225设于承载平台222，取料挂钩组件225可相对于承载平台222沿水平方向移动。

平台升降驱动组件223能够驱使承载平台222竖直移动，以调整承载平台222的高度，使其在取料时与治具的高度相匹配，或在放置时与高压钟罩装置31的放置位的高度相匹配。平移驱动组件224能够驱使承载平台222水平移动，取料挂钩组件225能够相对于承载平台222水平移动，取料时，承载平台222水平移动靠近治具，取料挂钩组件225伸出承载平台222并与治具连接，随后取料挂钩组件225复位将治具拉至承载平台222，实现治具的自动取料；放置时，承载平台222水平移动靠近高压钟罩装置31的放置位，随后取料挂钩组件225连通治具一起水平移动，从而将治具放入高压钟罩装置31。通过上述结构能够实现电池的自动取料、移送、以及放置，提升了电池移送的效率，保证电池移送的稳定。

请参考图10，承载平台222包括连接板2221、以及对称设于连接板2221两端的承载板2222，承载板2222设有用于承载治具的承载部2223。通过对称设置的两个承载板2222，能够承载治具的两侧，结构简单，承载稳定。

具体的，平移驱动组件224包括平台平移驱动件2241，其中一个承载板2222的一侧设有沿水平方向延伸的驱动齿条2242，平台平移驱动件2241的输出端通过齿轮与驱动齿条2242啮合。平台平移驱动件2241可采用现有的驱动装置，例如电机，平台平移驱动件2241能够通过驱动齿条2242驱动承载板2222水平移动，从而带动承载平台222整体水平移动，结构简单，移动稳定。

在本实施例中，承载部2223的表面排列有若干第一滚轮2224，承载部2223背离安装板中心的一侧排列有若干第二滚轮2225。其中，第一滚轮2224的轴向水平，第二滚轮2225的轴向竖直，通过第一滚轮2224能够减小治具与承载板2222之间的摩擦，第二滚轮2225能够对治具的两侧限位，保证治具移动的稳定。

可以理解的是，平台升降驱动组件可采用现有的直线升降结构，例如电机与丝杆配合的直线驱动装置，本申请在此不作赘述。

请参考图11，取料挂钩组件225可滑动地设于安装板且位于两个承载板2222之间，使得取料挂钩组件225能够将治具平稳地移动至承载板2222，或将承载板2222上的治具平稳移出。

具体的，取料挂钩组件225包括取料平移驱动件2251、座体2252、以及两个取料组件2253，两个取料组件2253呈镜像设于座体2252的两侧，取料平移驱动件2251的输出端与座体2252连接。两个取料组件2253呈镜像设于座体2252的两侧，使得取料组件2253能够双向取料或放置，提升取料组件2253的灵活性，取料平移驱动件2251能够驱使座体2252移动，从而带动两个取料组件2253移动。

其中，取料组件2253包括取料板22531和取料升降驱动件22532，取料板22531上设有若干取料销22533，取料升降驱动件22532可驱使取料板22531竖直移动，从而将取料销22533插入治具，使取料板22531与治具连接。

在本实施例中，承载平台222和取料挂钩组件225均可双向移动，以从车体221朝向注液装置1的一侧或朝向高压钟罩装置31的一侧水平伸出。具体的，车体221的前后两侧贯通，承载平台222和取料挂钩组件225能够水平移动，以从两侧伸出车体221。通过将承载平台222和取料挂钩组件225设置为均可双向移动，使移载小车22能够从两个方向进行取料和放置，进而实现治具在进料缓存工位114、高压钟罩装置31、以及出料缓存工位124之间的快速稳定的移动。

请参考图12，高压钟罩装置31包括底座311、罩体312、承载组件313、罩体升降驱动组件314、以及锁扣组件315，罩体312与底座311相对设置，承载组件313设于底座311，承载组件313包括至少两层用于承载治具的承载层3131，承载层3131沿高度方向排列，罩体升降驱动组件314可驱使罩体312竖直升降，锁扣组件315用于驱使底座311转动，以使底座311与罩体312锁紧。

罩体312能够罩在底座311上，并通过锁扣组件315将罩体312紧锁，从而形成密封腔体，使装载于治具内的电池能够进行高压静置，加速电解液渗入电池内部的过程，提升静置效率。同时承载组件313包括至少两层承载层3131，能够同时承载多个治具，提升单个高压钟罩装置31能够静置电池的数量，从而提高静置效率。

请参考图13，锁扣组件315包括锁扣驱动件3151和滑动座3152，锁扣驱动件3151可驱使滑动座3152沿底座311的切线方向滑动，滑动座3152设有第一驱动齿31521，底座311设有第二驱动齿3111，第一驱动齿31521和第二驱动齿3111啮合。锁扣驱动件3151能够驱使滑动座3152沿底座311的切线方向滑动，滑动座3152通过第一驱动齿31521带动第二驱动齿3111，从而带动底座311转动，使底座311与罩体312锁紧，结构简单合理，锁紧稳固。

需要说明的是，罩体312底部以及底座311分别设有第一凸沿和第二凸沿，当罩体312与底座311解锁时，第一凸沿和第二凸沿错位，使得罩体312能够相对于底座3111竖直移动，锁扣组件315能够驱使底座311转动，使得第一凸沿使第二凸沿相对，使罩体312与底座311紧锁。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方工位或工位置关系为基于附图所示的方工位或工位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方工位、以特定的方工位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。